Електричен ток в различни среди
Електричен ток може да тече в метали, електролити, газове, вакуум и полупроводници, но токоносителите са различни. В металите това са свободните електрони и съпротивлението расте с температурата. В електролитите ток пренасят йони и на електродите се отделя вещество (електролиза). В полупроводниците токоносители са електрони и дупки, а p-n преходът пропуска ток главно в една посока.
Какво да запомним
- Метали: свободни електрони; R расте при нагряване.
- Електролиза, закон на Фарадей: m = kIt.
- Газове: електрони и йони; видове разряд: искров, дъгов, тлеещ, коронен.
- Полупроводници: n-тип (електрони), p-тип (дупки); R намалява при нагряване.
- Свръхпроводимост: R = 0 под критична температура.
Пример
При ток 1 A за 1 h (3600 s) и k = 3,3·10−7 kg/C се отделят m = 3,3·10−7·1·3600 ≈ 1,2·10−3 kg мед.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Как се изменя съпротивлението на метален проводник при нагряване?
- Намалява
- Увеличава се
- Не се изменя
- Става нула
Отговор: Увеличава се
При по-висока температура йоните в кристалната решетка трептят по-силно и пречат повече на движението на електроните.
Кои са основните токоносители в полупроводник от n-тип?
- Дупки
- Електрони
- Положителни йони
- Отрицателни йони
Отговор: Електроните
Примесът от n-тип (напр. петвалентен фосфор в силиций) дава свободни електрони.
През разтвор на меден сулфат протича ток 2 A в продължение на 1000 s. Колко мед се отделя на катода? (k = 3,3·10−7 kg/C)
- 6,6 g
- 0,66 g
- 0,066 g
- 66 g
Отговор: 0,66 g
Законът на Фарадей: m = kIt = 3,3·10−7·2·1000 = 6,6·10−4 kg = 0,66 g.
Какво основно свойство има p-n преходът?
- Усилва напрежението
- Пропуска ток предимно в една посока
- Пропуска еднакво ток в двете посоки
- Не пропуска ток
Отговор: Пропуска ток главно в права посока
Затова полупроводниковият диод се използва за изправяне на променлив ток.
Какъв вид самостоятелен газов разряд е мълнията?
- Искров
- Тлеещ
- Дъгов
- Коронен
Отговор: Искров разряд
Мълнията е гигантски искров разряд между облак и земята или между облаци.
Как се нарича изчезването на електричното съпротивление на някои вещества при много ниски температури?
- Електролиза
- Свръхпроводимост
- Термоелектронна емисия
- Поляризация
Отговор: Свръхпроводимост
Под определена критична температура съпротивлението на свръхпроводника става нула.
Кои са токоносителите в газовете при газов разряд?
- Само протони
- Само неутрони
- Само дупки
- Електрони и йони
Отговор: Електрони и йони
При йонизация на газа се образуват свободни електрони и положителни йони.
Кои са основните токоносители в полупроводник от p-тип?
- Електроните
- Положителните йони
- Протоните
- Дупките
Отговор: Дупките
Тривалентният примес създава недостиг на електрони, т.е. дупки.
Как се изменя съпротивлението на чист полупроводник при нагряване?
- Увеличава се
- Намалява
- Не се изменя
- Става безкрайно голямо
Отговор: Намалява
При нагряване се освобождават повече токоносители (електрони и дупки).
Как се изменя масата на веществото, отделено при електролиза, ако токът се удвои, а времето се намали наполовина?
- Удвоява се
- Намалява наполовина
- Не се изменя
- Увеличава се 4 пъти
Отговор: Не се изменя
m = kIt, а произведението It остава същото.
Кои са токоносителите в електролитите?
- Свободните електрони
- Дупките
- Йоните
- Протоните
Отговор: Йоните
В разтворите и стопилките ток пренасят положителни и отрицателни йони.
Как се нарича отрицателният електрод при електролиза?
- Анод
- Диод
- Резистор
- Катод
Отговор: Катод
Към катода се движат положителните йони и там се отделя например металът.
Какъв вид газов разряд се използва при електрическото заваряване?
- Дъгов разряд
- Искров разряд
- Тлеещ разряд
- Коронен разряд
Отговор: Дъгов разряд
Електрическата дъга дава много висока температура, която топи метала.
Как се нарича излъчването на електрони от нагрята метална повърхност?
- Фотоефект
- Термоелектронна емисия
- Електролиза
- Свръхпроводимост
Отговор: Термоелектронна емисия
При нагряване част от електроните получават енергия да напуснат метала; така работи вакуумният диод.
Колко време трябва да тече ток 5 A през разтвор на меден сулфат, за да се отделят 3,3 g мед? (k = 3,3·10−7 kg/C)
- 200 s
- 20 000 s
- 2000 s
- 1000 s
Отговор: 2000 s
t = m/(kI) = 3,3·10−3/(3,3·10−7·5) = 2000 s.